摘要：根據(jù)甘肅省肅南縣酥油口水庫歷經(jīng)兩次防滲處理后的滲漏問題進(jìn)行分析，對垂直帷幕灌漿方案進(jìn)行了分析論證，沒有達(dá)到防止?jié)B漏的目的，建議采用斜孔帷幕灌漿方案，該方案對減小水庫滲漏的作用和效果顯著，達(dá)到了預(yù)期的目的，同時(shí)也為病險(xiǎn)水庫壩基、壩肩的斜孔帷幕灌漿防滲處理技術(shù)方面探索了一條新路子，積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：酥油口水庫；斜孔帷幕灌漿；病險(xiǎn)水庫；防滲處理

1672-1683（2011）01-0145-03

Application of Inclined-holes Curtain Grouting in the Seepage Control of the Reservoir

TUO Yun-fEi1，WANG Ke-qin1，ZHANG Zhen-wEI2，GUO Tao3，YANG Lu-hua4

(1.Environmental Science and Engineering Department，Southwest Forestry University，Kunming 650224，China; 2.Yunnan Datang International Electric Power Co.，Ltd，Kunming 650011，China;3.Ganlan Institute of Water Resource and Hydropower & Construction Designing，Zhangye 734000，China;4.College of Urban and Rural Construction，Agricultural University of Hebei，Baoding 071001，China)

Abstract: Based on the analysis ofthe leakage after two impermeable treatments of Suyoukou reservoir in Su'nan County，Gansu Province，the vertical curtain grouting program was proved to fail to prevent leakage.In this study，the inclined-holes curtain grouting program was recommended.This program could significantly reduce the reservoir leakage and fulfill the desired objective.At the same time，it provided a new way and accumulated some experience for the inclined-holes curtain grouting technology at the foundation and abutment of the dangerous dam.

Key words: Suyoukou reservoir; inclined-holes curtain grouting; dangerous reservoirs; anti-seepage treatment

1 工程現(xiàn)狀

酥油口水庫位于甘肅省肅南縣馬蹄區(qū)西水鄉(xiāng)境內(nèi)，是一座以灌溉為主的調(diào)蓄水庫，海拔高程在2 480～2 600 m之間，壩高54 m，水庫總庫容350萬m3，屬小(一)型四等工程，設(shè)計(jì)灌溉面積為0.344萬hm2，灌區(qū)分布在張掖市與民樂縣相鄰的安陽、南古兩鄉(xiāng)的16個(gè)行政村，受益人口約1.5萬人，是花寨人民的生命工程。

水庫始建于1958年，1972年建成投入運(yùn)行，大壩為混凝土面板堆石壩，壩體采用定向爆破填筑而成，混凝土面板防滲。經(jīng)多年運(yùn)行，水庫存在防洪標(biāo)準(zhǔn)偏低、設(shè)施老化失修、工程觀測和通訊設(shè)施落后，交通不便等諸多影響工程安全及管理方面的問題，尤其是水庫滲漏問題，嚴(yán)重影響水庫效益的正常發(fā)揮。1974年和1978年分別兩次對左壩肩進(jìn)行了帷幕灌漿和固結(jié)灌漿防滲處理，但水庫滲漏情況仍然十分嚴(yán)重，年滲漏量70.57萬m3，占同期來水量的19%，灌區(qū)內(nèi)有0033萬hm2農(nóng)田不能保灌。2000年經(jīng)水利部大壩安全管理中心核查，該水庫被確定為三類病險(xiǎn)水庫，并列入全國重點(diǎn)病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固工程規(guī)劃。根據(jù)初步設(shè)計(jì)報(bào)告的批復(fù)精神，論證專家認(rèn)為垂直帷幕灌漿防滲方案仍存在著一定的缺陷，不能徹底解決壩肩繞滲問題，建議采取斜孔帷幕灌漿對酥油口水庫壩肩進(jìn)行防滲處理。

2 存在的問題

1974年和1978年兩次對左壩肩進(jìn)行防滲處理，其中1974年進(jìn)行帷幕灌漿處理，處理后最大滲漏量由0.4 m3/s下降到0.18 m3/s，滲漏量減少了55%，1978年進(jìn)行固結(jié)灌漿處理，滲漏量由處理前占來水量的52.2%下降到了2561%，下降50.94%，左壩肩滲漏明顯減少。目前，水庫滲漏主要集中在右壩肩側(cè)面三角滲漏面，主河床壩基和左壩基斷層破碎帶也存在著一定的滲漏。

根據(jù)水庫1978年-1986年連續(xù)9年滲漏觀測資料分析，水庫繞壩滲漏情況非常嚴(yán)重，滲漏量約為同期來水量的938%左右，最大達(dá)到2561%，年平均滲水量為7057萬m3，年滲漏量占入庫水量的比例為1916%，具體見表1。

經(jīng)分析，引起壩體繞滲的原因主要有以下兩個(gè)方面：一是地質(zhì)結(jié)構(gòu)引起的滲漏。在右壩肩除了兩組壓性斷裂外，對巖體起控制作用的主要是兩組張性結(jié)構(gòu)面，表現(xiàn)為順河流方向上的節(jié)理裂隙相當(dāng)發(fā)育，密度為4～6條/m，最多處為8條/m，傾角達(dá)到75°～85°，將巖體切割成條形六面體，局部裂隙密集帶巖體呈碎塊狀，實(shí)測最大滲漏量為0.12 m3/s，壩基實(shí)測最大滲漏量為0.06 m3/s，總計(jì)最大滲漏量為0.18 m3/s，巖石吸水率平均為0.01%～1.0%［1-2］。二是人為因素造成巖體表層破碎的滲漏，前壩坡鋼筋混凝土面板周邊縫與右壩肩的插入深度僅有1.0～1.5 m，由于原右壩肩定向爆破形成淺層破碎帶分布較廣，節(jié)理裂隙發(fā)育，勢必造成沿面板周邊縫下部及右壩肩側(cè)面三角地帶的滲漏，故該水庫滲漏非常嚴(yán)重［3-4］。

3 左、右壩肩防滲設(shè)計(jì)

初步設(shè)計(jì)采用垂直防滲帷幕灌漿方案，只能解決帷幕范圍內(nèi)巖體垂直面的滲流問題，但對于壩肩與混凝土防滲面板側(cè)面間約2 206.71 m2三角地帶的繞滲問題并沒有得到解決，不能形成完整帷幕，只能減少右壩肩部分表層巖石裂隙滲漏量，延長右壩肩繞壩滲徑，對減小水庫滲漏的作用和效果不顯著［5］。

本次除險(xiǎn)工程帷幕灌漿旨在右壩肩形成防滲帷幕，以減少右壩肩繞滲問題，右壩肩防滲作為本次除險(xiǎn)工程的主要任務(wù)之一，設(shè)計(jì)在右壩肩形成整體防滲帷幕，將初設(shè)的壩頂右壩肩的40 m平洞及垂直帷幕灌漿，改為沿上游壩面與壩肩巖體交線布置的斜孔，在左右壩坡的3個(gè)部位，共布置鉆灌孔28個(gè)，鉆灌總進(jìn)尺765 m。

3.1 左壩肩下部防滲帷幕設(shè)計(jì)

根據(jù)提供的地質(zhì)資料分析，左壩肩下部有一斷層在上次左壩肩灌漿時(shí)未能得到很好的解決。故本次除險(xiǎn)加固工程在上游壩面與壩肩巖體交接2 507 m高程處，呈輻射狀布置7個(gè)孔（1號(hào)孔-7號(hào)孔），前壩坡與垂直面總的夾角為35°32″，孔間夾角為5°04″，孔深18.2～50 m，總進(jìn)尺200.9 m，孔深按穿過斷層后5 m控制。

3.2 右壩肩防滲帷幕設(shè)計(jì)

由于水庫淤積高程在2 507 m，故下部帷幕布置與左壩肩布置相同，即在上游壩面右周邊縫2 507 m高程處，呈輻射狀布置7個(gè)孔（8號(hào)孔-14號(hào)孔），前壩坡與垂直面總的夾角為35°32″，孔間夾角為5°04″，孔深175～572 m、總進(jìn)尺1940 m，孔深按穿過斷層深入弱透水層后50 m控制。高程2 507 m以上分兩個(gè)區(qū)間布置鉆灌孔，在高程2 507～2 525 m間，布置10個(gè)孔（17號(hào)孔-26號(hào)孔），孔距2 m，孔深為穿過相對不透水層后4 m控制，孔深23～28 m，總進(jìn)尺258 m，鉆孔與水平夾角為20°，同時(shí)向下游傾斜5°。在高程2 525～2 537 m間，布置4個(gè)孔（26號(hào)孔-30號(hào)孔），孔距3 m布置，孔深為穿過相對不透水層后4 m控制，孔深均為28 m，總進(jìn)尺112 m。鉆孔與水平夾角為20°，同時(shí)向下游傾斜5°，斜孔帷幕灌漿鉆孔布置圖見圖1，斜孔帷幕灌漿鉆孔布置特性見表2。

3.3 防滲設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL 274-2001）規(guī)定，本工程壩高54 m，屬中壩，設(shè)計(jì)防滲標(biāo)準(zhǔn)為：檢查孔按10%控制檢測，防滲帷幕體內(nèi)巖體單位吸水量不大于5 Lu，終孔深度為巖石透水率Lu≤10，伸入弱透水層后5 m終孔。

4 結(jié)語

通過上述3個(gè)部位的斜孔帷幕灌漿， 從孔數(shù)上與垂直孔

比較，垂直孔設(shè)計(jì)為20個(gè)孔，鉆灌總深度為880 m。斜孔為30個(gè)孔，鉆灌總深度765 m，縮短鉆灌長度為1307%。

斜孔帷幕灌漿防滲主要有以下3個(gè)方面的作用：①可完全封閉右岸坡與壩肩形成的側(cè)面三角滲漏面，減少壩肩繞滲后通過壩體的滲漏量，解決右壩肩、面板周邊縫、右壩肩巖石裂隙的繞滲問題；

②在壩下前趾板上垂直主河道帷幕灌漿，可堵截主河道砂礫石層的滲漏，解決原壩基清基不徹底存在的壩基滲漏問題；③右壩肩在高程2 507～2 537 m段布設(shè)水平帷幕灌漿孔，可堵截橫穿左壩肩在前壩坡趾板左側(cè)斷層造成的集中滲漏問題。

斜孔帷幕灌漿防滲處理竣工后，檢查孔防滲帷幕體內(nèi)巖體單位吸水量達(dá)到設(shè)計(jì)要求，合格率100%。水庫繞滲問題得到了解決，經(jīng)觀測滲漏量約為同期來水量的2%左右，年滲漏量約為13.7萬m3， 年滲漏量下降約80%。斜孔帷幕灌漿防滲對減小水庫滲漏的作用和效果顯著，達(dá)到了預(yù)期的目的，同時(shí)也為病險(xiǎn)水庫在壩基、壩肩的斜孔帷幕灌漿防滲處理技術(shù)方面探索了一條新路子，積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。

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